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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO PROGRAMA DE MAESTRÍA Y DOCTORADO EN INGENIERÍA INGENIERÍA DE SISTEMAS – TRANSPORTE METODOLOGÍA PARA LA SELECCIÓN DEL TIPO DE MANTENIMIENTO EN FLOTAS DE VEHÍCULOS DE CARGA TESIS QUE PARA OPTAR POR EL GRADO DE: MAESTRO EN INGENIERÍA PRESENTA: GABRIELA GARCÍA LARRE Y MERAZ TUTOR PRINCIPAL DRA. ESTHER SEGURA PÉREZ, INSTITUTO DE INGENIERÍA Ciudad Universitaria, Ciudad de México Febrero 2017 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. JURADO ASIGNADO: Presidente: DRA. IDALIA FLORES DE LA MOTA Secretario: M.I. JOSÉ ANTONIO RIVERA COLMENERO Vocal: DRA. ESTHER SEGURA PÉREZ 1 er. Suplente: M.I. SERGIO ZUÑIGA BARRERA 2 d o. Suplente: M.I. GLORIA ELENA LONDOÑO MEJÍA Ciudad Universitaria, Ciudad de México TUTOR DE TESIS: DRA. ESTHER SEGURA PÉREZ -------------------------------------------------- FIRMA Febrero de 2017 i Metodología para la selección del tipo de mantenimiento en flotas de vehículos de carga. Contenido Contenido................................................................................................................................... i Índice de gráficas ..................................................................................................................... iv Índice de ilustraciones .............................................................................................................. iv Índice de tablas ........................................................................................................................ iv Dedicatorias y agradecimientos .............................................................................................. vii Capítulo 1: Marco Conceptual ................................................................................................... 1 Hipótesis ................................................................................................................................ 1 Objetivos ............................................................................................................................... 1 Mantenimiento: definición y propósitos .................................................................................. 2 Tipos de mantenimiento......................................................................................................... 3 Tipos de servicio .................................................................................................................... 4 Subcontratación del mantenimiento ....................................................................................... 5 Capítulo 2: Marco de referencia ................................................................................................ 8 Etapa 1: Análisis del programa actual de mantenimiento ....................................................... 8 Etapa 2: Análisis de periodos de reposición por tipo de modelo .......................................... 18 Etapa 3: Calcular el costo de disposición de mantenimiento interno vs. mantenimiento externo ................................................................................................................................ 19 Etapa 4: Evaluar la calidad de la reparación ........................................................................ 21 Febrero de 2017 ii Etapa 5: Evaluar la infraestructura del taller interno ............................................................. 23 Etapa 6: Evaluar el costo de inversión en infraestructura .................................................... 27 Capítulo 3: Propuesta metodológica........................................................................................ 31 Alcances y parámetros de operación de la metodología ...................................................... 31 Criterios de decisión entre actividades del taller internas y externas ................................... 33 Etapa 1: Análisis del programa actual de mantenimiento ..................................................... 40 Etapa 2: Análisis de periodos de reposición por tipo de modelo .......................................... 44 Etapa 3: Calcular el costo de disposición de mantenimiento interno vs. mantenimiento externo ................................................................................................................................ 46 Etapa 4: Evaluar la calidad de la reparación en el taller interno ........................................... 49 Etapa 5: Evaluar la infraestructura del taller interno ............................................................. 53 Etapa 6: Evaluar el costo de inversión en infraestructura .................................................... 53 Capítulo 4: Caso de aplicación de la metodología ................................................................... 55 Escenario 1: Costos de mantenimiento en taller externo más bajos en el mercado ............. 58 Escenario 2: Costos de mantenimiento en taller externo más altos en el mercado .............. 64 Escenario 3: Costos de mantenimiento en taller externo más altos en el mercado y penalización por incumplimiento en el servicio .................................................................... 67 Etapa 5: Evaluar la infraestructura del taller interno ............................................................. 70 Etapa 6: Evaluar el costo de inversión en infraestructura .................................................... 70 Conclusiones y trabajo a futuro ............................................................................................... 77 Trabajos citados ...................................................................................................................... 80 Anexo 1: Tamaño de muestra .................................................................................................. A Nivel de confianza del 90% (α=0.10, z=1.645) y error tolerado e=0.05 ................................. A Nivel de confianza del 90% (α=0.10, z=1.645) y error tolerado e=0.03 ................................. B Nivel de confianza del 95% (α=0.05, z=1.96) y error tolerado e=0.05 ................................... C Nivel de confianza del 95% (α=0.05, z=1.96) y error tolerado e=0.03 ................................... D Febrero de 2017 iii Nivel de confianza del 99% (α=0.01, z=2.57) y error tolerado e=0.05 ................................... E Nivel de confianza del 99% (α=0.01, z=2.57) y error tolerado e=0.03 ................................... F Anexo 2: Ejemplos de formatos para la documentación de la información de mantenimiento .. G Orden de trabajo-reparación ................................................................................................. G Orden de almacén ................................................................................................................ H Historial del vehículo ...............................................................................................................I Anexo 3: Costos del taller interno, del taller interno mixto y deltaller interno con capacidad para atender una flota de 100 vehículos .......................................................................................... K Costos de las herramientas consideradas para cada empleado del taller ............................. K Costos de las instalaciones y equipos considerados para el taller interno ............................. L Costos de las instalaciones y equipos considerados para el taller interno mixto ................... M Costos de las instalaciones y equipos considerados para el taller interno mixto para una flota de 100 vehículos ........................................................................................................... N Anexo 4: Actividades y costos considerados para los distintos tipos de servicio: servicio preventivo, servicio preventivo especial, mantenimiento correctivo y reconstrucción ............... O Servicio preventivo ............................................................................................................... O Servicio preventivo especial ................................................................................................. P Mantenimiento correctivo ...................................................................................................... P Reconstrucción ..................................................................................................................... Q Febrero de 2017 iv Índice de gráficas Gráfica 1. Costo de disposición anual (USD) para un camión tipo C3. Fuente: Elaboración propia. ..................................................................................................................................... 45 Gráfica 2. Comparativa de los costos de disposición anual para los talleres interno, externo y mixto, escenario 1. Fuente: Elaboración propia. ...................................................................... 63 Gráfica 3. Comparativa de los costos de disposición anual para los talleres interno, externo y mixto, escenario 2. Fuente: Elaboración propia. ...................................................................... 66 Gráfica 4. Comparativa de los costos de disposición anual para los talleres interno y externo, escenario 3. Fuente: Elaboración propia. ................................................................................ 70 Índice de ilustraciones Ilustración 1. Proceso de toma de decisiones de subcontratación. Fuente: NCHRP. Report 692 (2011). ...................................................................................................................................... 6 Ilustración 2. Diagrama estructural del modelo de costos. Fuente: Elaboración propia. .......... 20 Ilustración 3. Algoritmo de decisión para la toma de decisiones entre mantenimiento interno y externo. Fuente: Elaboración propia........................................................................................ 34 Índice de tablas Tabla 1. Programa de servicio. Fuente: Freightliner (2010) ..................................................... 12 Tabla 2. Síntomas vs. Diagnósticos resultantes del análisis de los aceites. Fuente: Elaboración propia con información de Fygueroa et. al. (2009) .................................................................. 17 Tabla 4. Ejemplos de Indicadores de Desempeño para Mantenimiento de Flotas. Fuente: NCHRP (2011) ........................................................................................................................ 22 Tabla 5. Días de inmovilización en taller interno. Fuente: Elaboración propia. ........................ 57 Tabla 6. Días de inmovilización en taller externo. Fuente: Elaboración propia. ....................... 57 Febrero de 2017 v Tabla 7. Costo total de mantenimiento para el taller interno, escenarios 1, 2 y 3. Fuente: Elaboración propia. ................................................................................................................. 58 Tabla 8. Costo total de mantenimiento para el taller externo, escenario 1. Fuente: Elaboración propia. ..................................................................................................................................... 59 Tabla 9. Costo de disposición por costos fijos para los talleres interno y externo, escenarios 1, 2 y 3. Fuente: Elaboración propia. ........................................................................................... 60 Tabla 10. Costos de disposición por pérdidas de operación para los talleres interno y externo, escenarios 1 y 2. Fuente: Elaboración propia. ......................................................................... 61 Tabla 11. Costos de disposición anual para los talleres interno y externo, escenario 1. Fuente: Elaboración propia. ................................................................................................................. 62 Tabla 12. Costo de disposición anual para el taller mixto, escenario 1. Fuente: Elaboración propia. ..................................................................................................................................... 63 Tabla 13. Costo total de mantenimiento para el taller externo, escenarios 2 y 3. Fuente: Elaboración propia. ................................................................................................................. 64 Tabla 14. Costos de disposición anual para los talleres interno y externo, escenario 2. Fuente: Elaboración propia. ................................................................................................................. 65 Tabla 15. Costo de disposición anual para el taller mixto, escenario 2. Fuente: Elaboración propia. ..................................................................................................................................... 66 Tabla 16. Costos de disposición por pérdidas de operación para los talleres interno y externo, escenario 3. Fuente: Elaboración propia. ................................................................................ 68 Tabla 17. Costos de disposición anual para los talleres interno y externo, escenario 3. Fuente: Elaboración propia. ................................................................................................................. 69 Tabla 18. Beneficios netos proyectados por año para los escenarios 1 y 2. Fuente: Elaboración propia. ..................................................................................................................................... 71 Tabla 19. Beneficios promedio necesarios para la viabilidad del taller mixto, escenarios 1 y 2; y escenarios 1, 2 y 3 con dos turnos en el taller interno. Fuente: Elaboración propia................. 71 Tabla 20. Costos de disposición anual para los talleres mixtos con dos turnos en el taller interno, escenarios 1, 2 y 3. Fuente: Elaboración propia. ..................................................................... 72 Tabla 21. Beneficios promedio necesarios para la viabilidad del taller mixto con dos turnos en el taller interno, escenarios 1, 2 y 3. Fuente: Elaboración propia. ............................................ 73 Febrero de 2017 vi Tabla 22. Combinación de r≥0.05 y n≤30 años encontrada por Solver para la viabilidad de los talleres mixtos en los escenarios 1, 2 y 3 con dos turnos en el taller interno, con los beneficios netos proyectados. Fuente: Elaboración propia. ..................................................................... 73 Tabla 23. Costos de disposición anual para los talleres mixtos con dos turnos en el taller interno y una flota de 100 vehículos, escenarios 1, 2 y 3. Fuente: Elaboración propia. ....................... 74 Tabla 24. Beneficios promedio necesarios para la viabilidad del taller mixto con dos turnos en el taller interno y una flota de 100 vehículos, escenarios 1, 2 y 3. Fuente: Elaboración propia................................................................................................................................................. 75 Tabla 25. Beneficios promedio necesarios para la viabilidad del taller mixto, escenarios 1, 2 y 3, con una flota de 100 vehículos. Fuente: Elaboración propia. .................................................. 75 Tabla 26. Combinación de r≥0.05 y n≤30 años encontrada por Solver para la viabilidad de los talleres mixtos en los escenarios 1, 2 y 3 con dos turnos en el taller interno y una flota de 100 vehículos, con los beneficios netos proyectados. Fuente: Elaboración propia. ........................ 76 Febrero de 2017 vii Dedicatorias y agradecimientos Para Patricia Meraz y Ernesto Pacheco A la memoria de Carlos Ezeta, Pepe Carrión y Georges Con agradecimientos especiales para la Dra. Esther Segura Pérez Leticia Jiménez, Rosa Pineda, Yvon Pagliughi, Guadalupe Nieto, Oleg Castorena, Alejandra “Telesa” Arredondo, Ingrid Echard, Alicia Miller, Cinthya Domínguez, Casandra Loveday Ramírez, Paulina Escobedo de Larre, Isabel “Colega” Vázquez, Alo Hernández, Gabriel Pastor, Olga Toledo, Sofía “Conciencia” Morett, Idelia Meraz, Vanessa Morett, Mali Lam, Elizabeth Bolton, Romy Palencia, Amanda Figueroa, Carla Corona, Susana Ezeta, Claudia Pineda, Abner Espinosa, Adrián Sánchez y Emilio Acosta; gracias por ser y estar. If you want to write anything that works, you have to go with the grain of your talent, not against it. If your imagination is inert and sullen in the face of business or politics or adultery among the artists or the perils threatening the environment, but takes fire at the thought of ghosts and vampires and witches and demons, then feed the flames, feed the flames. Phillip Pullman (2003). Febrero de 2017 1 Capítulo 1: Marco Conceptual Hipótesis La metodología propuesta permite decidir si el mantenimiento de una flota debe ser realizado en un taller interno propiedad de la empresa o subcontratado en función del costo de disposición de los vehículos. Objetivos OBJETIVO PRINCIPAL: Proponer una metodología que permita diferenciar los costos del mantenimiento en el taller interno y en el taller externo y servir como herramienta en la toma de decisiones de la empresa. Objetivos específicos: Definir el concepto de mantenimiento y su propósito Proponer un marco conceptual Definir los datos necesarios y los costos a contemplar para realizar el análisis Arbitrar entre mantenimiento en taller interno y mantenimiento en taller externo Aplicar la metodología a distintos escenarios Febrero de 2017 2 Mantenimiento: definición y propósitos La Norma Venezolana COVENIN1 3049-93 define el mantenimiento como “el conjunto de acciones que permite conservar o restablecer un sistema productivo a un estado específico para que pueda cumplir un servicio determinado”. Así, el objetivo es mantener un sistema productivo de tal forma que se pueda lograr la producción esperada en las empresas de producción y la calidad en el servicio en las empresas de servicios. Todo esto, a un costo global óptimo. Prando (1996) va más allá afirmando que: El mantenimiento consiste en prevenir las fallas en un proceso continuo de operación, principiando en la etapa inicial del todo proyecto y asegurando la disponibilidad planificada a un nivel de calidad específico, al menor costo dentro de las recomendaciones de garantía y uso y, de las normas de seguridad y medio ambiente aplicables. En ese sentido, Palmer (2010) afirma que el mantenimiento debe comenzar durante la etapa de planeación de los proyectos, de manera que se seleccionen y diseñen los equipos y las instalaciones de forma tal que el mantenimiento requerido para su funcionamiento adecuado sea el mínimo posible. Así, el propósito del mantenimiento es el de conservar las instalaciones y equipos de manera que sean capaces de cumplir con las proyecciones de capacidad y calidad especificadas de manera segura y al menor costo posible. El mantenimiento efectivo reduce los costos totales de la empresa dado que hace que la capacidad de producción esté disponible cuando es necesaria. Es con el uso de esta capacidad que una empresa fabrica un producto o brinda un servicio para obtener una ganancia y es aquí donde reside la importancia de la confiabilidad de los equipos. Tal como lo definen Mesa et. al. (2006), la confiabilidad de los equipos es “la probabilidad de que no ocurra una falla de determinado tipo, para una misión definida y con un nivel de confianza 1 Comisión Venezolana de Normas Industriales (COVENIN) creada en 1958 y encargada de programar y coordinar las actividades de Normalización y Calidad en Venezuela. La norma COVENIN 3049-93: Mantenimiento Definiciones, fue aprobada el 01 de diciembre de 1993. Febrero de 2017 3 dado”. Así mismo, definen la disponibilidad como el “porcentaje del tiempo que un equipo está listo para operar”. Tipos de mantenimiento En términos generales existen dos métodos de mantenimiento, el reactivo (o correctivo) y el proactivo. Los autores citados coinciden con lo que sencillamente resume Bartole (2006), el mantenimiento reactivo es el mantenimiento no programado derivado de una avería. En contraste, el mantenimiento proactivo es mantenimiento programado preventivo, es decir que busca prevenir o evitar las fallas. En su artículo sobre la implementación de programas preventivos de mantenimiento para flotas especifica que los servicios programados para los vehículos comprenden no sólo el mantenimiento preventivo, sino la reparación programada de componentes y la inspección de los conductores. El objetivo es que la mayoría de las intervenciones y reparaciones se realicen en fechas programadas de mantenimiento. De manera general el mantenimiento preventivo se basa en información histórica acerca de las fallas o en las recomendaciones de los fabricantes para hacer intervenciones periódicas. Sin embargo, una variante, el mantenimiento predictivo, busca predecir las fallas para realizar el mantenimiento antes de que éstas sucedan. Esto sucede con la aplicación de tecnología (análisis químico de los fluidos, análisis vibracional de los equipos rotativos, por mencionar algunos) para identificar las causas de las fallas y planificar de forma conveniente la reparación. De esta forma se busca no sólo reducir las fallas y por ende aumentar la disponibilidad de los equipos, sino reducir el mantenimiento innecesario, enfocando el mantenimiento a solucionar los problemas específicos que presentan los equipos de acuerdo con las condiciones de operación en las que se encuentran. Febrero de 2017 4 Tipos de servicio Los tipos de servicio que se consideran para las flotas en este documento son: preventivo, preventivo especial, correctivo y reconstrucción. Los niveles de servicio de mantenimiento se describen a continuación: Nivel de servicio Descripción Estación Recepción de vehículo: Corrección de fugas, revisión de niveles, revisión de problemas reportados por el operador. Si todas las condiciones son satisfactorias y no hay un servicio preventivo programado, la unidad pasa a limpieza. Si se detecta algún problema, el vehículo pasa a alguna de las siguientes etapas de mantenimiento. Todos los vehículos pasan por la estación primero. Servicio preventivo Mantenimiento programado, adaptado a la operación, la frecuencia depende del tipo e intensidad del trabajo realizado por el vehículo. Cuando los vehículos son nuevos, se realiza generalmente en agencia, dadas las condiciones de garantía y seguros. Tipo A: promedio cada 10,000 km –cambio de aceite de motor, etc. Tipo B: promedio cada 20,000 km –servicio A + B Tipo C: promedio cada 40,000 km –A+ B + C Tipo D: promediocada 80,000 km –A + B+ C + D Servicio preventivo especial Mantenimiento programado, adaptado a la operación, la frecuencia depende del tipo e intensidad del trabajo realizado por el vehículo. Constituye principalmente el reemplazo de piezas de desgaste: batería, llantas, tambores, inyectores, bomba de inyección, freno de emergencia, etc. El reemplazo se puede hacer en un primer tiempo por piezas reconstruidas y después por piezas nuevas. Se recomienda enviar la pieza retirada a reconstrucción y almacenarla para cambios posteriores o intercambiarla por una ya reconstruida. Correctivo Necesidades determinadas en la estación. Corrección de fallas repetidas y de problemas no detectados durante el mantenimiento preventivo. Diagnóstico en el que se determinará el motivo de la recurrencia de las fallas: calidad de las refacciones, calidad de la intervención u operación inadecuada del chofer. Dada esta naturaleza, se busca minimizarlo e incluso desaparecerlo, atacando los problemas oportunamente durante el mantenimiento preventivo. Reconstrucción Reconstrucción por accidente y cambios de suspensión, chasis, caja de velocidades, diferencial, medio ajuste de motor y ajuste completo, entre otros. Por su complejidad, requieren de altos niveles de especialización y consumen mucho tiempo. Dependerá de las políticas de reposición de la empresa. Así, por ejemplo, si las políticas establecen un tiempo de reposición de entre 5 y 8 años, difícilmente se harán reconstrucciones de este tipo, con la salvedad de las necesarias por accidente o desgaste prematuro. Febrero de 2017 5 Subcontratación del mantenimiento Todos los autores citados hasta el momento mencionan la posibilidad de que el mantenimiento sea realizado o no por la empresa dueña del equipo, pero ninguno indica qué se debe hacer para tomar esta decisión. Sin embargo, Palmer (2010), sí menciona algunas de las razones para buscar la subcontratación del mantenimiento, aunque la subcontratación no garantiza el logro de estos objetivos: Lograr mejor desempeño de los activos. Externalizar procesos que no correspondan a la actividad primaria de la empresa. Reducir costos. Obtener mayor expertice en general. Reducir riesgos y variabilidad en los costos de mantenimiento. Obtener habilidades inusuales para trabajos inusuales. Obtener expertice o servicios distintivos. Obtener herramientas o equipamiento inusuales. Permitir aumentos o reducciones de personal más fáciles. Disminuir la burocracia para la contratación de personal. Reducir problemas con el personal. Externalizar tareas poco especializadas. Complementar la incorporación de personal en eventos especiales. Obtener ayuda en los momentos de emergencias. Etc. Asegura también que después de la efectividad del mantenimiento (la confiabilidad de la disponibilidad de los equipos), la eficiencia del mantenimiento debe ser considerada. Es en ese momento que la reducción de costos debe considerarse y así, manteniendo siempre los objetivos del mantenimiento en mente, la empresa puede concentrarse en la reducción de los costos de las operaciones de mantenimiento. El National Cooperative Highway Research Program (2011) en su reporte 692 presenta un modelo para la toma de decisiones de subcontratación y privatización del mantenimiento de Febrero de 2017 6 flotas vehiculares y de equipo. El modelo está diseñado específicamente para las características de la flota heterogénea del Departamento de Transporte Estatal en Estados Unidos. El proceso de decisión consiste en determinar las condiciones críticas internas y externas (candidatos para la subcontratación y las políticas internas para llevarlo a cabo); analizar las necesidades y las capacidades de mantenimiento y evaluar a los proveedores externos del servicio; analizar costos y desempeño del intercambio con el proveedor externo y, finalmente, tomar las decisiones de subcontratación del mantenimiento. El modelo se presenta en la ilustración 1. Ilustración 1. Proceso de toma de decisiones de subcontratación. Fuente: NCHRP. Report 692 (2011). Con estos antecedentes es que este trabajo de investigación pretende desarrollar una metodología que permita a los dueños de flotas, particularmente de transporte de carga, realizar este análisis y poder tomar las decisiones de subcontratación de manera efectiva. El análisis se enfoca en pequeñas y medianas empresas transportistas con flotas compuestas por vehículos de los tipos C2 y C3, es decir, camiones unitarios2. No se contemplan otro tipo de flotas; sin embargo, las consideraciones a tomar en cuenta para la aplicación de la metodología en otro tipo de flotas se mencionan en el capítulo tercero de este documento. Se consideran únicamente empresas cuya actividad primaria sea el transporte de mercancías. Por un lado, porque el 2 Norma Oficial Mexicana NOM-012-SCT-2014 (Última versión DOF 14-11-2014): Sobre el peso y dimensiones máximas con los que pueden circular los vehículos de autotransporte que transitan en las vías generales de comunicación de jurisdicción federal. Febrero de 2017 7 transporte de pasajeros exige la observación de distintos estándares de seguridad. Por otro lado, cuando la actividad primaria de la empresa no es el transporte se deben considerar antes que el mantenimiento opciones como el arrendamiento financiero y el arrendamiento total de la flota; temas que no son cubiertos en este análisis. Febrero de 2017 8 Capítulo 2: Marco de referencia Los temas cubiertos en esta sección se presentan agrupados de acuerdo con su relevancia para las distintas etapas de la propuesta metodológica descrita en el tercer capítulo de esta tesis. Se presentan trabajos académicos, documentos técnicos y normas que sirven como base para el desarrollo y la aplicación de la metodología que selección de privatización o subcontratación del mantenimiento. Etapa 1: Análisis del programa actual de mantenimiento Diseño del plan de mantenimiento Silva (2007), presenta en su tesis de grado el diseño de un sistema de mantenimiento para una flota de vehículos de transporte de carga el procedimiento paso a paso para lograr un plan de mantenimiento adaptado al uso de la flota; su trabajo puede ser utilizado como guía en la elaboración de planes de mantenimiento para flotas de vehículos, siempre tomando en consideración las características mecánicas y de operación de éstos. En síntesis, los pasos a seguir son los siguientes: Identificación de los sistemas y subsistemas de los vehículos: Es necesario conocer todos los componentes de los vehículos que componen la flota, dividirlos en sistemas y subsistemas y definir cómo funcionan. Los manuales de partes y operación son de ayuda en esta etapa. Definición de las funciones primarias y secundarias de los sistemas de los vehículos: Se determina qué trabajo realiza cada vehículo, sus sistemas y sus subsistemas. Una falla se determina cuando alguna de las partes no realiza su función adecuadamente. Definición de las variables de operación y control de los vehículos: Determinar las variables para cuantificar la eficiencia y duración de los componentes del vehículo, así como los costos de mantenimiento. La variable primaria, usada como parámetro de medición de las otras, será el tiempo para vehículos que realizan muchas maniobras y Febrero de 2017 9 recorren poca distancia; y kilómetros, para vehículos que recorren grandes distancias. Se propone controlar las siguientes variables, en función de la variable primaria, para medir la eficiencia del vehículo: o Consumo de combustible. o Desgaste de las llantas. o Costo de las llantas. o Costo de la mano de obra. o Costo de las refacciones y suministros. Definición de los estándares de comportamiento de losvehículos: Con el propósito de utilizar la información en la mejora de los procesos, se documenta estadísticamente los valores de los indicadores de desempeño en otras empresas del ramo, datos estadísticos nacionales o internacionales; o bien, con información de referencia en manuales y documentos técnicos para poder comparar con los datos recopilados de la flota y medir el desempeño de ésta. Documentación del plan de mantenimiento preventivo y formatos necesarios para la administración del mantenimiento: Diseño de la documentación para el registro de información de los equipos, procedimientos de mantenimiento, Análisis de aceite: El análisis de aceite es una herramienta de mantenimiento predictivo utilizada para diagnosticar problemas en los motores de combustión interna. Es auxiliar también en la determinación de las frecuencias de mantenimiento preventivo. Se explica posteriormente en esta sección de la tesis. Análisis de fallas: o Definir fallas funcionales, potenciales y modos de falla. o Identificar causas y consecuencias de las fallas funcionales. o Valorar las causas: Severidad Probabilidad de ocurrencia. Criticidad. o Tomar decisiones: Aceptar el riesgo de la falla. Instalación de unidad redundante. Febrero de 2017 10 Definir actividades de mantenimiento preventivo. Programar actividades de mantenimiento predictivo. Proponer rediseño del sistema. Determinación de la frecuencia del mantenimiento preventivo: Las actividades anteriores permiten filtrar las actividades de mantenimiento inicialmente propuestas en los manuales de mantenimiento de los vehículos; así, se obtiene una lista de actividades a realizar y una frecuencia derivada de las características de operación propias de la flota. Silva (2007) contempla además la renovación del parque vehicular como estrategia para la reducción de costos, ya que los vehículos nuevos son más eficientes energéticamente y requieren menos mantenimiento. Así mismo, hace énfasis en la importancia del mantenimiento vehicular para cumplir con los estándares de calidad del aire de las normativas locales (en su caso en Colombia), dado que su incumplimiento generalmente acarrea multas o inmovilizaciones de los vehículos. Programas de Mantenimiento recomendados por los fabricantes de los vehículos Durante el tiempo que dure la garantía del equipo y cuando así lo determinen las cláusulas de los seguros, el mantenimiento se realizará en las agencias del fabricante y bajo los lineamientos de tiempo/kilometraje establecidos por éste. Todos los fabricantes tienen manuales de mantenimiento propios que establecen estos tiempos/kilometrajes de acuerdo con ciertas condiciones de operación generalizadas. A continuación, se presentan las generalidades de uno de estos manuales de forma ilustrativa. El Manual de mantenimiento Columbia para camiones Freightliner, modelos CL112 y CL120 establece cuatro tipos de programa de mantenimiento preventivo en los que los cuatro tipos de servicio se aplican en distintos intervalos de tiempo. Febrero de 2017 11 Programa de servicio I: (servicio severo) se aplica a vehículos que recorren hasta 10,000 kilómetros por año o que operan en condiciones severas Programa de servicio II: (transporte de corta distancia) se aplica a vehículos que anualmente recorren menos de 100,000 kilómetros y funcionan en condiciones normales. Programa de servicio III: (transporte a larga distancia) es para vehículos que anualmente recorren más de 100,000 kilómetros con un funcionamiento mínimo en zonas urbanas y operación de parada y arranque frecuente. Programa de servicio IV: (transporte de largas distancias con una configuración optimizada del vehículo) es para vehículos que anualmente recorren más de 100,000 kilómetros y cumplen con las siguientes condiciones: Embrague Meritor Lite Pedal LTD amortiguado/de cerámica, de 15 a 1/2 pulgadas y con collarín. Líquido para transmisión sintético usado en la transmisión. Eje delantero Meritor FF–961 o FF–981 (capacidad de 12,000 lb) con lubricante sintético. Suspensión delantera con bujes de goma libres de mantenimiento para la transmisión con capacidad de 12,000 lb. Juntas universales de eje cardán de la serie Meritor RPL o Dana Spicer SPL. Lubricante sintético para el eje trasero. Equipado con cualquiera de las suspensiones Freightliner AirLiner. Equipado con frenos con levas y ajustadores de tensión automatizados Meritor Q-Plus, en la parte delantera y trasera. Paquete de sistema de frenos estándares incluyendo un secador de aire Bendix AD-9 (montado en el larguero del chasis derecho, ubicado directamente en el parachoques delantero) con calefacción y un compresor de aire Bendix. Dirección hidráulica TRW TAS65. Febrero de 2017 12 Tomando en cuenta esas consideraciones, se establecen los intervalos de servicio de la siguiente forma: Intervalos de servicio para camiones Freightliner, modelos CL112 y CL120 . Programa de servicio Operaciones del intervalo de servicio Intervalo de mantenimiento Frecuencia Millas Km Hora s Programa I* (servicio severo) vehículos que anualmente recorren menos de 6,000 millas (10,000 km) Mantenimiento inicial (IM) Primer trecho de 1,000 1,600 50 Mantenimiento 1 (M1) Cada 1,000 1,600 50 Mantenimiento 2 (M2) Cada 5,000 8,000 500 Mantenimiento 3 (M3) Cada 15,000 24,000 1,500 Programa II† (transporte de recorrido corto) vehículos que anualmente recorren menos de 60,000 millas (100,000 km) Mantenimiento inicial (IM) Primer trecho de 10,000 16,000 - Mantenimiento 1 (M1) Cada 10,000 16,000 Mantenimiento 2 (M2) Cada 50,000 80,000 Mantenimiento 3 (M3) Cada 150,000 240,000 Programa III† (transporte a larga distancia) vehículos que anualmente recorren más de 60,000 millas (100,000 km) Mantenimiento inicial (IM) Primer trecho de 25,000 40,000 - Mantenimiento 1 (M1) Cada 25,000 40,000 Mantenimiento 2 (M2) Cada 100,000 161,000 Mantenimiento 3 (M3) Cada 300,000 483,000 Programa IV† (transporte a larga distancia para configuración optimizada del vehículo) vehículos que anualmente recorren menos de 60,000 millas (100,000 km) Mantenimiento inicial (IM) Primer trecho de 25,000 40,000 - Mantenimiento 1 (M1) Cada 25,000 40,000 Mantenimiento 2 (M2) Cada 100,000 161,000 Mantenimiento 3 (M3) Cada 300,000 483,000 * Para vehículos del Programa I (servicio severo) equipados con un odómetro de horas, utilice los intervalos de mantenimiento con base en las horas de funcionamiento en vez de la distancia † Utilice los intervalos de mantenimiento del Programa I (servicio severo) para vehículos que se utilicen en condiciones severas; por ejemplo, en carreteras en muy mal estado o muy polvorientas, con climas extremos, para recorridos de corta distancia frecuentes, en zonas de construcción, en zonas urbanas (camión de basura) o en situaciones agrícolas. Tabla 1. Programa de servicio. Fuente: Freightliner (2010) Febrero de 2017 13 Los planes de mantenimiento y programas de servicio de los fabricantes establecen un esquema que debería ser tomado como base para la creación de los planes de mantenimiento adaptados. Por lo general, las condiciones de uso a las que corresponden son muy generalizadas y condiciones específicas especiales no son tomadas en cuenta. Así mismo, y dado que son generalizaciones, las proyecciones de tiempo/kilometraje entre servicios tienden a ser conservadoras y más frecuentes de lo necesario. Normatividad sobre calidad del aire y emisiones vehiculares Con el propósito de mitigar los efectos nocivos de la emisión de gases contaminantes a la atmósfera, se establecen normas que determinan los niveles de emisiones máximos permitidos por tipo de vehículo, la frecuencia y la forma en la que se certifica que los vehículos cumplencon la normatividad, las consecuencias del incumplimiento de las normas y; en algunos casos, restricciones en la utilización de los vehículos de acuerdo con los niveles de emisiones de éstos. En la Ciudad de México (y en dieciocho municipios conurbados del Estado de México3), se aplica el programa “Hoy no circula”, de acuerdo con los lineamientos publicados en la Gaceta Oficial de la Ciudad de México (2014). Se establecen las reglas de circulación de vehículos automotores con base en hologramas, limitando los días y horarios en los que algunos de éstos pueden circular. Los hologramas “exento”, “00” y “0” están exentos de las restricciones del programa a menos que se declare una contingencia ambiental y se indique lo contrario. Mientras tanto, los vehículos con holograma “1” no pueden circular un día de lunes a viernes (asignado en función de la terminación de las placas del vehículo) y dos sábados al mes en un horario de 5:00 a 22:00 horas. Los vehículos con holograma “2”, dejan de circular un día de lunes a viernes y todos los sábados del mes, en el mismo horario. La obtención del certificado de verificación vehicular incide directamente en la disponibilidad de los equipos ya que sin ella no se puede circular. 3 De acuerdo con lo publicado en la Sección Quinta de la Gaceta Oficial del Gobierno del Estado de México el 1 de julio de 2014 Febrero de 2017 14 Los niveles de emisiones máximos permitidos, las características de los vehículos a verificar, los métodos de prueba y las sanciones por el incumplimiento están contenidos en las siguientes normas oficiales: Norma Oficial Mexicana NOM-EM-167-SEMARNAT-2016 (Última versión DOF4 07-06- 2016): Esta es una norma de emergencia con vigencia de 6 meses a partir de la fecha de publicación, pero no se descarta la posibilidad de su permanencia. Introduce nuevos métodos de prueba de emisiones para vehículos y establece límites menores para la obtención de los certificados de verificación vehicular. Norma Oficial Mexicana NOM-41-SEMARNAT-2015 (Última versión DOF 10-06-2015): Límites máximos permisibles de emisión de gases provenientes del escape de los vehículos automotores en circulación que usan gasolina como combustible. Norma Oficial Mexicana NOM-42-SEMARNAT-2003 (Última versión DOF 07-09-2005): Límites máximos permisibles de emisión de hidrocarburos totales o no metano, monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno y partículas provenientes del escape de los vehículos automotores nuevos cuyo peso bruto vehicular no exceda los 3,857 kilogramos5, que usan gasolina, gas licuado de petróleo, gas natural y diésel, así como de las emisiones de hidrocarburos evaporativos provenientes del sistema de combustible de dichos vehículos. Norma Oficial Mexicana NOM-44-SEMARNAT-2006 (Última versión DOF 12-10-2006): Límites máximos permisibles de emisión de hidrocarburos totales, hidrocarburos no metano, monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno partículas y opacidad de humo provenientes del escape de motores nuevos que usan diésel como combustible y que se utilizarán para la propulsión de vehículos automotores nuevos con peso bruto vehicular 4 DOF: Diario Oficial de la Federación (México) 5 Los vehículos tipo C2 y C3 en los que se enfoca esta tesis no entran en esta clasificación ya que de acuerdo con lo definido en la NOM-012-SCT-2-2014, su peso bruto vehicular, excede las 4 toneladas. Se incluyen las normas relativas a las emisiones de vehículos de menor peso bruto vehicular como referencia en caso de que se el lector desee adaptar esta metodología para su aplicación con un tipo de flota no considerado en los alcances de esta tesis. Febrero de 2017 15 mayor de 3,857 kilogramos, así como para unidades nuevas con peso bruto vehicular mayor a 3,857 kilogramos equipadas con este tipo de motores. Norma Oficial Mexicana NOM-45-SEMARNAT-2006 (Última versión DOF 13-09-2007): Límites máximos permisibles de opacidad, procedimiento de pruebas y características técnicas del equipo de medición para vehículos en circulación que usan diésel como combustible. Norma Oficial Mexicana NOM-50-SEMARNAT-1993 (Última versión DOF 23-04-2003): Niveles máximos permisibles de emisión de gases contaminantes provenientes del escape de los vehículos automotores en circulación que usan gas licuado de petróleo, gas natural u otros combustibles alternos como combustible. Norma Oficial Mexicana NOM-76-SEMARNAT-2012 (Última versión DOF 20-09-2012): Niveles máximos permisibles de emisión de hidrocarburos no quemados, monóxido de carbono y óxidos de nitrógeno provenientes del escape, así como de hidrocarburos evaporativos provenientes del sistema de combustible, que usan gasolina, gas licuado de petróleo, gas natural y otros combustibles alternos y que se utilizarán para la propulsión de vehículos automotores con peso bruto vehicular mayor de 3,857 kilogramos nuevos en planta. Norma Oficial Mexicana NOM-47-SEMARNAT-2014 (Última versión DOF 26-11-2014): Establece las aracterísticas del equipo y el procedimiento de medición para la verificación de los límites de emisión de contaminantes, provenientes de los vehículos automotores en circulación que usan gasolina, gas licuado de petróleo, gas natural u otros combustibles alternos. Norma Oficial Mexicana NOM-86-SEMARNAT-SENER-SCFI-2005 (Última versión DOF 30-01-2006): Especificaciones de los combustibles fósiles para la protección ambiental. A nivel internacional, destacan dos normas que regulan los niveles máximos de emisiones de los motores en vehículos pesados; estando vigentes actualmente6, la EPA 2010 para Estados Unidos y la Euro VI para la Unión Europea. Los estándares actuales para vehículos nuevos y 6 Con información de Transport Policy: www.transportpolicy.net Febrero de 2017 16 en circulación en México son equivalentes a las normas EPA 2004 y Euro IV, pero, de acuerdo con lo establecido en el proyecto de modificación de la norma NOM-044-SEMARNAT-2006, publicado en diciembre de 2014, se busca cumplir con lo establecido en las normas internacionales. El cumplimiento de estos estándares es particularmente importante no sólo en términos de mejoramiento de la calidad del aire, sino porque permite la entrada de vehículos a Estados Unidos para el intercambio de mercancías. La relación entre el cumplimiento de la normatividad de emisiones y el mantenimiento radica en que, como lo enuncia Silva (2007), el exceso de emisiones contaminantes se resuelve con el mantenimiento excepto en los casos en los que sean provocados por condiciones climáticas y atmosféricas. Análisis químico de los aceites De acuerdo con Saldivia (2013), el análisis y monitoreo del aceite en los motores de combustión interna, al presentar una imagen del estado real del motor, ayuda a prevenir fallas y, por lo tanto, paros no programados. El análisis y monitoreo se logra a través de diferentes técnicas, por ejemplo: análisis físico-químico, espectrofotometría por emisión atómica, conteo de partículas y ferrografía. Además, afirman Fygueroa et. al. (2009) que con el análisis se busca establecer la capacidad del aceite para lubricar y el estado del motor al establecer el grado de contaminación del aceite. La degradación del aceite se evalúa midiendo sus propiedades: viscosidad, detergencia, basicidad y constante dieléctrica. Por otro lado, para determinar la contaminación del aceite, se mide el contenido de partículas metálicas de desgaste, combustible, agua, materias carbonosas e insolubles. El análisis del aceite cuantifica estas propiedades y la presencia de contaminantes y a partir de los resultados se hace posible el diagnóstico de las fallas del motor. Febrero de 2017 17 La relación entrelos síntomas y las posibles fallas se presenta a continuación: Síntoma Diagnóstico (o efectos) Contaminantes metálicos Desgaste del motor Dilución con combustible Inyectores defectuosos, fugas de uniones, bomba de inyección fuera de tiempo o conducción inadecuada. Dilución con agua Puede provenir de la condensación de los gases de escape, ingresar al efectuar añadidos de aceite o provenir del sistema de refrigeración: grietas en la culata, junta de la culata defectuosa, o desperfecto del enfriador de aceite. Contenido de materias carbonosas Mala combustión debida a riqueza inadecuada de la mezcla, funcionamiento continuado del motor frío, barrido defectuoso o pérdida de compresión. Contenido de insolubles Degradación por oxidación que puede deberse a causas como recalentamiento, soplado excesivo, etc. Viscosidad Aumenta por degradación con insolubles, agua u oxidación. Disminuye por la dilución con combustible. Basicidad La basicidad del aceite permite neutralizar los productos ácidos de la combustión que atacan las piezas lubricadas. Por eso la pérdida de reserva alcalina es uno de los síntomas más utilizados para determinar el periodo de cambio óptimo. Constante dieléctrica Indica la contaminación del lubricante. El aumento moderado de ésta es indicador de la presencia de contaminación normal por oxidación, materia carbonosa, etc. Un aumento excesivo indica la presencia de contaminación por agua y partículas metálicas. Finalmente, la presencia de combustible la disminuye. Tabla 2. Síntomas vs. Diagnósticos resultantes del análisis de los aceites. Fuente: Elaboración propia con información de Fygueroa et. al. (2009) Febrero de 2017 18 Etapa 2: Análisis de periodos de reposición por tipo de modelo Métodos de reposición En la Guía práctica para la renovación vehicular del programa ENERMEX de colaboración entre la CONAE y la Unión Europea, Dartois (1991) establece la importancia de la renovación vehicular, así como los distintos métodos para su realización y los lineamientos que se deben seguir al aplicar cada uno de ellos. Rafael (2004) retoma y explica detalladamente la aplicación de estos métodos para los vehículos de autotransporte pesado en la publicación técnica número 260 del Instituto Mexicano del Transporte y se recomienda su consulta para la selección del que sea más adecuado para aplicar en la flota con la que se esté trabajando. El costo total de operación de un vehículo nuevo siempre es más elevado que el de una unidad antigua, ya que soporta importantes costos fijos por amortización y depreciación. Sin embargo, su consumo de energía es más bajo y la disponibilidad vehicular mucho mayor. Es decir, comprar unidades nuevas permite programar un mantenimiento adecuado desde el inicio de su incorporación al parque vehicular; esto asegura una conservación mucho más apropiada de la unidad, a la vez que un control más eficaz de los costos de mantenimiento. La renovación oportuna de los vehículos en las empresas transportistas se refleja en un conjunto de beneficios significativos, ya que además del ahorro en el consumo de combustible, se tienen importantes ventajas tales como los ahorros en el mantenimiento en los primeros años de operación de la unidad y una mayor disponibilidad del vehículo al reducirse los tiempos de inmovilización en el taller. Los métodos para decidir el periodo óptimo de reposición se pueden clasificar en tres grandes categorías: Métodos contables. o Método 1: Reposición de activos o Método 2: Costo Promedio anual. Métodos extracontables. o Método 3: Costo unitario anual. Métodos de optimización. Febrero de 2017 19 o Método 4: Margen de utilidad anual. o Método 5: Costo anual de posesión. La selección de un método de reposición dependerá del nivel de organización de la empresa, específicamente de los métodos contables e informáticos que tiene disponibles; pero es aún más importante la disponibilidad de la información y la capacidad de la empresa para recopilarla, organizarla, clasificarla y analizarla. Se advierte que, independientemente de la selección del método de reposición, los resultados sobre las edades a las para reponer los equipos son similares y los autores recomiendan la sustitución de los vehículos, en la medida que los recursos de la empresa lo permitan, obedeciendo el siguiente orden de prioridad: Prioridad 1: vehículos de entre 11 y 13 años (o de edad superior) para evitar los costos ocasionados por una segunda reconstrucción. Prioridad 1: vehículos de entre 7 y 10 años. Prioridad 3: renovación acelerada a 5 años. Etapa 3: Calcular el costo de disposición de mantenimiento interno vs. mantenimiento externo Torres (2005), clasifica los costos del mantenimiento industrial de la forma siguiente: Costos fijos: Los que se pagan independientemente del volumen de producción o de las ventas. Costos variables: Los que dependen del volumen de producción o ventas Costos financieros: En el caso del mantenimiento son los costos de llevar el inventario de refacciones y los costos derivados de tener maquinaria de reserva para asegurar la producción. Costo por falla: costo o pérdida de beneficio que la empresa tiene por causas directamente relacionadas con el mantenimiento. Derivado de estas definiciones y del estado de la práctica, se define el costo de disposición, como la suma de los costos fijos, los costos de mantenimiento y las utilidades que se dejan de ganar mientras la unidad está inutilizada. El cálculo y la información necesaria para realizarlo en el caso de una flota vehicular se presenta en el diagrama de la ilustración 2. Febrero de 2017 20 Ilustración 2. Diagrama estructural del modelo de costos. Fuente: Elaboración propia. Febrero de 2017 21 Etapa 4: Evaluar la calidad de la reparación De acuerdo con el National Cooperative Highway Research Program (2011) en su reporte 692 sobre la toma de decisiones de subcontratación y privatización del mantenimiento de flotas vehiculares y de equipo, “la medición del desempeño establece una base objetiva para la evaluación y comparación de las alternativas de subcontratación y ayuda en la toma de decisiones”. La medición de la calidad de las reparaciones se debe hacer a través de parámetros cuantitativos y objetivos, no apreciativos. Así, es necesaria la recolección, revisión y análisis de la información sobre el mantenimiento de la flota para desarrollar un entendimiento significativo sobre la calidad del mantenimiento. La información a recolectar incluye, entre otras, la siguiente: Inventario vehicular. Condición de los vehículos. Registro de utilización. Registro de reparación. Administración del mantenimiento. Registro de los costos utilización de combustible. Registros de inspección vehicular. Registros sobre las garantías. Inventario de partes. Gestión de la mano de obra de mantenimiento. Órdenes de trabajo. Facturación. Desempeño. Establecen también que la razón básica para medir el desempeño de las operaciones de mantenimiento es la de compararlo con el de otras organizaciones y proveedores para determinar si es posible obtener mejor servicio por el mismo costo o servicios comparables por un menor costo. Así mismo, ofrecen una tabla con ejemplos de indicadores de desempeño para mantenimiento de flotas: Febrero de 2017 22 Categoría de desempeño Indicador de desempeño sugerido Comentarios Costo Costo de mantenimiento por vehículo por tipo de mantenimiento Total gastado en mano de obra, partes, materiales y otros costos dividido entre el número de vehículos. Permite la evaluación comparativa con los proveedores del servicio en el mercado. Costo de reparación promedio (para ciertos tipos de mantenimiento) Costos unitarios promedio para ciertos tiposde actividades de mantenimiento. Permite la evaluación comparativa con aliados y proveedores externos. El análisis del costo unitario para acciones específicas de mantenimiento puede entregar muestras de comparación útiles. Costo de mantenimiento por milla o por hora de operación Total gastado en mano de obra, partes, materiales y otros costos dividido entre las millas recorridas o las horas trabajadas. Un valor bajo implica que la organización es más eficiente en la utilización y mantenimiento de la flota. Costo de partes por vehículo por tipo de vehículo Usualmente basado en los registros de partes utilizadas, con frecuencia mejor indicador que los costos de mano de obra unitarios. Calidad del servicio Frecuencia de descomposturas en servicio Medido por el promedio de millas u horas entre las descomposturas Reparaciones repetidas o retrabajos Porcentaje de tiempo que un vehículo o pieza de equipamiento regresa al taller por el mismo trabajo durante un periodo de tiempo específico Disponibilidad vehicular Grado al que la flota vehicular está disponible para servicio y, en particular, el grado y frecuencia de cualquier déficit en la disponibilidad vehicular. Tasa de adherencia al programa de mantenimiento preventivo Número de mantenimientos preventivos completados durante el periodo de tiempo programado y la extensión y aumento y disminución en los retrasos en la inspección de los mantenimientos preventivos en los talleres. Retraso en las órdenes de trabajo Medición de todas las órdenes de trabajo activas; indica la correspondencia entre las necesidades de mantenimiento y la capacidad de los talleres. Apego a la programación de las órdenes de trabajo Número de órdenes completadas dentro del tiempo programado; indica la confiabilidad del servicio del taller interno. Número de llamadas en el camino (Llamadas para atender descomposturas en el camino). Indica la calidad del programa de inspección de mantenimiento preventivo o pobres condiciones de operación de los vehículos. Utilización de partes Mide la utilización de partes como una proporción de la producción de mantenimiento y reparación. Puede indicar el rendimiento para ciertas reparaciones. Facturación de partes por tipo de parte y tipo de vehículo Calculado al dividir el promedio de partes en inventario en un periodo entre las partes expedidas en ese periodo. Provee de la base para estimar los costos de llevar el inventario. Tabla 3. Ejemplos de Indicadores de Desempeño para Mantenimiento de Flotas. Fuente: NCHRP (2011) Febrero de 2017 23 Los ejemplos de indicadores de desempeño resultan de utilidad y se busca establecer si los son adecuados o es necesario desarrollar otros que evalúen la calidad de las reparaciones en función de los costos totales, el tiempo, las fallas repetitivas y la disponibilidad de los equipos. Por otro lado, la información a recolectar presenta problemas al mezclar de forma desordenada datos de los insumos con datos sobre los procesos; además de repetir la información en distintos documentos. Lo anterior implica la generación de documentos innecesarios y con ello dificulta el análisis y la interpretación de la información, sobre todo en empresas poco organizadas, ya sea que cuenten con sistemas informáticos dedicados, o no. Etapa 5: Evaluar la infraestructura del taller interno Al momento de evaluar la infraestructura del taller interno es necesario saber cuál debería ser ésta. La experiencia técnica y las necesidades conocidas de la flota pueden constituir una guía intuitiva para determinar las características del taller mecánico; sin embargo, un enfoque sistemático es necesario para responder a las necesidades específicas de la flota y las normas de seguridad e higiene. Algunos fabricantes de vehículos y maquinaria ofrecen a sus concesionarios guías y requerimientos sobre la disposición, características e infraestructura que deben tener los talleres; esta información, sin embargo, no es de libre acceso. Existen además guías generales enfocadas principalmente en los factores de mercado a observar durante el emprendimiento de un taller para servicio al público. Nalsen (2009) presenta en su informe de pasantía el diseño y puesta en marcha de un taller mecánico enfocado al servicio de maquinaria pesada, sin embargo, las características generales presentadas en su trabajo y el enfoque sistemático de éste, pueden ser tomados como guía al momento de planear la construcción, ampliación o simplemente evaluar la infraestructura del taller mecánico adecuado para la flota vehicular que se analiza. Febrero de 2017 24 Diseño y Puesta en Marcha de Taller Mecánico de Maquinaria Pesada Marca Komatsu en Guarenas, Venezuela Inicialmente se debe definir el espacio con el que se cuenta para la construcción del taller, ya sea que la empresa cuente con un terreno o una nave industrial o que se tenga que buscar un espacio adecuado para la instalación. Posteriormente se deben definir las operaciones que serán realizadas en el taller, ya que de ellas dependerá el equipamiento, herramental y los puestos de trabajo necesarios. Las actividades a realizar pueden ser, pero no están restringidas a, las siguientes: o Mantenimiento mayor: reparación de componentes como motores, transmisiones, diferenciales, sistemas hidráulicos, etc. o Reconstrucción de equipos. o Hojalatería y pintura. o Lubricación y engrasado. o Servicios de mantenimiento preventivo. De acuerdo con estas actividades se define la necesidad de áreas de trabajo, por ejemplo: o Almacén de refacciones. o Almacén de lubricantes y fluidos. o Oficinas, áreas de descanso, baños y vestidores. o Cuartos de máquinas: hidroneumático, compresores, etc. o Áreas de servicio. o Área de lavado. o Sala de componentes mayores (área dedicada al desarmado, reparación y restauración de los elementos mayores). Febrero de 2017 25 Además, deben ser definidos los sistemas hidráulicos, contra incendio, de iluminación, de aire comprimido y de lubricación cuidando que las capacidades sean suficientes para cumplir con la carga de trabajo del taller. Cuando se trabaje en las dimensiones de las áreas de trabajo, se debe tomar en consideración, como mínimo, lo siguiente: o La profundidad debe ser suficiente para contener a la unidad de mayor longitud a la que se le prestará servicio. o La disposición y el tamaño de las áreas de trabajo deben permitir el uso eficiente del espacio, con flexibilidad para acomodar distintos tipos de unidades y trabajar cómodamente en ellas. o Las áreas deben ser de fácil acceso y facilitar el tránsito de las unidades. o Se debe facilitar el trabajo de los mecánicos, permitiendo el acceso a los distintos componentes de las unidades, la instalación y remoción de componentes y el transporte de éstos a las áreas de trabajo especializadas. Finalmente, se debe definir la dotación del taller, es decir los equipos y herramientas necesarias para la realización de los trabajos. Por un lado, encontramos las herramientas que cada mecánico tendrá en sus cajas y áreas de trabajo y por el otro, las herramientas especiales que, debido a un uso en actividades especializadas, no son utilizadas todo el tiempo por los mecánicos. Entre estas últimas encontramos torquímetros, cargadores de baterías, instrumentos de medición, soportes para motores, bancos de pruebas, etc. Normatividad Además, las instalaciones deben cumplir con las normas y reglamentaciones vigentes a nivel local, estatal y nacional. Se enlistan a continuación las más importantes a considerar en la República Mexicana: o Ley Federal del Trabajo (Última Versión DOF 12-06-2015): en particular lo que corresponde al artículo 134 sobre las obligaciones de los patrones en materia de seguridad e higiene, las condiciones de las instalacionesy de los materiales de trabajo, así como de los accesos a las instalaciones, entre otras. Febrero de 2017 26 o Reglamento Federal de Seguridad y Salud en el Trabajo (Última Versión DOF 13-11- 2014): establece las disposiciones en materia de seguridad y salud que deberán observarse en los centros de trabajo, con la finalidad de prevenir riesgos y garantizar a los trabajadores el derecho a desempeñar sus actividades en entornos que aseguren su vida y salud. o Norma Oficial Mexicana NOM-052-SEMARNAT-2005 (Última versión DOF 23-06-2006): Establece las características, el procedimiento de identificación, clasificación y los listados de los residuos peligrosos. o Norma Oficial Mexicana NOM-005-STPS-1998 (Última versión DOF 28-06-2011): Condiciones de seguridad e higiene en los centros de trabajo para el manejo, transporte y almacenamiento de sustancias químicas peligrosas. o Norma Oficial Mexicana NOM-018-STPS-2015 (Última versión DOF 09-10-2015): Sistema armonizado para la identificación y comunicación de peligros y riesgos por sustancias químicas peligrosas en los centros de trabajo. o Norma Oficial Mexicana NOM-138-SEMARNAT/SSA1-2012 (Última versión DOF 10-09- 2013): Límites máximos permisibles de hidrocarburos en suelos y lineamientos para el muestreo en la caracterización y especificaciones para la remediación. o Norma Oficial Mexicana NOM-006-SESH-2010 (Última versión DOF 26-11-2010): Talleres de equipos de carburación de Gas L.P. Diseño, construcción, operación y condiciones de seguridad. Aunque es específica para los equipos de carburación de Gas L.P., al ser la única existente actualmente acerca de las instalaciones de talleres, se usa como referencia para el diseño de talleres mecánicos ya que incluye, incluso, el mínimo de herramental necesario para la operación. o Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEDE-2005 (Última versión DOF 29-11-2012): Especificaciones y lineamientos de carácter técnico que deben satisfacer las instalaciones destinadas a la utilización de la energía eléctrica, a fin de que ofrezcan condiciones adecuadas de seguridad para las personas y sus propiedades. El diseño de las instalaciones deberá ser realizado siempre por un experto en la materia y debe vigilarse la conformidad con éstas y cualquier otra norma aplicable. Febrero de 2017 27 Etapa 6: Evaluar el costo de inversión en infraestructura Método de umbrales de operación El método de umbrales de operación surge como una herramienta previa al análisis financiero de viabilidad de un proyecto, adaptada del cálculo del valor presente neto de la inversión; desarrollado por Dartois (2015) y presentado en el seminario de Evaluación de Proyectos de Transporte en la Facultad de Ingeniería de la UNAM. Para evaluar la rentabilidad de una inversión se hacen análisis financieros que resultan demasiado caros (del 2 al 3% del costo de un proyecto), toman mucho tiempo y requieren una gran cantidad de información detallada para llevarse a cabo. Los análisis financieros son evidentemente necesarios para la puesta en marcha de un proyecto. Sin embargo, si un proyecto resulta no ser rentable para la empresa, los altos costos para realizar los análisis no pueden ser recuperados. De tal forma, el método de umbrales de operación actúa como un filtro simplificado, permitiendo el rechazo temprano de proyectos poco rentables antes de invertir en el análisis financiero. Así, consiste en comparar los beneficios netos promedio proyectados con los necesarios para recuperar el valor inicial de la inversión en el tiempo y con la tasa de rentabilidad anual estipuladas por los inversionistas del proyecto. El método está basado en la ecuación del valor presente neto: VPN=-I0+∑ Ing i -Costi (1+r)i n i=1 +VRn Donde, VPN = Valor presente neto. I0 = Inversión inicial. Ingi y Costi = Ingresos y costos en el periodo i, respectivamente. r = tasa de actualización o de rentabilidad anual. VRn = Valor remanente. n = periodo en el que se pretende la recuperación de la inversión inicial. Febrero de 2017 28 La recuperación de la inversión inicial corresponde a VPN = 0, por lo tanto: I0-VRn=∑ Ing i -Costi (1+r)i n i=1 Si consideramos VRn = 0, dado que éste será un valor acordado por las partes que realicen la transacción al momento de la venta, o el valor de los activos en el momento que ésta se realice, podemos no considerarla para el cálculo. Así, en realidad se está subestimando el valor del VPN y se debe considerar que, al finalizar el proyecto, será mayor. Entonces: I0=∑ Ing i -Costi (1+r)i n i=1 =∑ BNi (1+r)i n i=1 I0=BNi̅̅ ̅̅ ̅*∑ 1 (1+r)i =BNi̅̅ ̅̅ ̅*∑ q i n i=1 n i=1 =BNi̅̅ ̅̅ ̅*q* ( 1-qn 1-q ) Donde, BNi = Ingi – Costi = Beneficio neto del periodo. BNi̅̅ ̅̅ ̅ = Beneficio neto promedio. q = 1 n+r Por lo tanto, I0=BNi̅̅ ̅̅ ̅* (1+r)n-1 r*(1+r)n Y así, BNi̅̅ ̅̅ ̅=I0* r*(1+r)n (1+r)n-1 Donde, r*(1+r)n (1+r)n-1 es lo que se conoce como factor de anualidades constantes. Febrero de 2017 29 Así, el beneficio neto promedio resultado de éste cálculo va a ser comparado con el ahorro promedio que se obtiene al utilizar el taller interno en lugar del externo para el mantenimiento de las unidades. Si el ahorro es igual o mayor al beneficio neto promedio calculado para la tasa de rentabilidad y el periodo de recuperación asignados por los inversionistas, entonces, la inversión en el taller interno, puede considerarse rentable. Febrero de 2017 31 Capítulo 3: Propuesta metodológica El objetivo central de la metodología es el de ayudar en la selección entre la privatización o la subcontratación de las operaciones de mantenimiento. Así, en el marco de la evaluación de proyectos, se proponen los pasos a seguir para comparar la rentabilidad de la puesta en marcha de un taller interno frente a la utilización de los servicios de terceros. Sin embargo, teniendo en cuenta los principios del mantenimiento definidos en esta tesis, se pretende que los costos que se comparan en el análisis sean lo más eficientes posible. De tal forma, el diseño de un plan de mantenimiento adaptado y la reposición vehicular forman parte de esta metodología; buscando que sólo se haga el mantenimiento necesario a los equipos necesarios. Alcances y parámetros de operación de la metodología Esta metodología se ha desarrollado para funcionar con flotas de vehículos de carga. Sin embargo, puede ser trasladada para su uso en otro tipo de flotas siempre y cuando sean conocidos los costos fijos y variables del mantenimiento, los costos fijos de la empresa, las unidades y los operadores; los tiempos de operación de las unidades y los tiempos de paro por mantenimiento; así como el costo de no tener disponible una unidad, o costo por pérdidas de operación; es decir, poder traducir en términos monetarios la pérdida por el trabajo que no se hizo por realizar el mantenimiento. Las variables mínimas necesarias para el cálculo del costo de disposición son las siguientes: o Tiempo de operación: días al año promedio que opera cada unidad. o Tiempo de paro por mantenimiento: duración del mantenimiento por tipo de servicio. o Costos fijos de mantenimiento: herramienta, equipamiento, instalaciones y administración del taller interno. o Costos variables de mantenimiento: refacciones, fluidos (o consumibles) y mano de obra por tipo de servicio. Para el taller externo no es necesario conocer el desglose de estos costos, sólo el total por servicio. Febrero de 2017 32 o Otros costos fijos: siempre y cuando existan dependiendo del tipo de flota: o Costos fijos de la empresa: costos administrativos no relacionados con el mantenimiento. o Costos fijos de las unidades: verificaciones vehiculares, seguros, revistas vehiculares, derechos de tenencia y refrendo, amortización de la unidad. o Costos fijos relacionados conlos operadores: capacitación para la operación, seguridad e higiene; seguros médicos y de vida, prestaciones (fondo de ahorro para el retiro, caja de ahorro, seguridad social, fondo de ahorro para la vivienda, etc.), equipamiento de seguridad y uniformes, y cualquier parte fija de su salario (si trabaja por comisión como es el caso generalmente el caso con los vehículos de carga, considerar el sueldo base si lo hubiera). o Costo por pérdidas de operación: en términos generales la ganancia generada por operar la unidad que se pierde al no haber disponibilidad. Puede ser definida de las siguientes formas: o La utilidad neta que la unidad podría generar de estar disponible: Tarifa de servicio – costos de operación. Utilidad neta de la empresa anual / días de operación promedio anual / número de unidades en la flota = utilidad neta por día por unidad promedio. o La pérdida de producción por la falta de disponibilidad: El valor promedio de la producción diaria de la unidad. Si se trata de un vehículo o maquinaria asociado a una cadena de producción, no sólo se pierde el valor agregado que éste genera, sino todos los costos ocasionados por esta falta de disponibilidad en el resto del ciclo de producción. Incluye, por ejemplo, costos de almacenamiento y el valor de la producción esperada que no haya sido completada a causa de la falta de disponibilidad. o Costo social, ambiental o de salud: para flotas de vehículos de transporte público de pasajeros, vehículos de transporte escolar o de personal, ambulancias, etc. Siempre traducido en términos monetarios. Febrero de 2017 33 Valor del tiempo de los pasajeros asociado a los retrasos e incluso a la pérdida de la jornada laboral o de estudios, adicional a la pérdida de utilidades si es el caso. Costos asociados al aumento de emisiones por el uso de vehículos particulares vs transporte público. Costos asociados a la posibilidad de muerte o daño temporal o permanente provocado por el retraso en el servicio de auxilio por la falta de ambulancias y equipos de rescate. En cualquiera de los casos se deberán considerar adicionalmente las multas o recargos a los que se haga acreedora la empresa por incumplimiento en el servicio, en caso de que existan contratos con sus clientes que así lo determinen; o el costo de sustitución de la unidad (por renta, subcontratación o traslado de otra unidad) si es que la empresa ofrece este servicio a los clientes. Criterios de decisión entre actividades del taller internas y externas Los criterios de decisión entre actividades del taller internas y externas son: 1. Minimización del costo de disposición. 2. Calidad de la reparación. 3. Nivel técnico del taller. 4. Capacidad de inversión en el taller. El análisis se realizará aplicando el algoritmo de decisión representado en la ilustración 3. Febrero de 2017 34 Ilustración 3. Algoritmo de decisión para la toma de decisiones entre mantenimiento interno y externo. Fuente: Elaboración propia. Febrero de 2017 35 Las etapas se describen a continuación: Etapa 1 Análisis del programa actual de mantenimiento Entradas 1. Clasificación por clases de edad y modelos. 2. Muestreo estratificado por clases de edad y modelos. 3. Selección de bitácoras de servicios de mantenimiento (muestreo). ¿Qué tan actualizada: tiempo de inmovilización y odómetro? 4. Planes de mantenimiento recomendado por el fabricante: servicios A, B, C, D. 5. Análisis químico de fluidos (metales y agua en aceite) aleatorio. Proceso 1. Actualización de bitácoras: o Fecha de entrada y salida del taller. o Odómetro de entrada del taller (kms). 2. Analizar por separado: o Fallas recurrentes (servicio correctivo): detectar anomalías en servicio preventivo (A, B, C, D) y/o refacción. o Frecuencias de servicios A, B, C, D; vida útil recomendada por el fabricante (≤70%) vs. kilometraje acumulado por los vehículos. o Análisis de vida útil de las refacciones (en kms recorridos); vida útil adaptada al uso (hasta 85%). 3. Modificación de las frecuencias de los servicios A, B, C, D de acuerdo con el uso propio de la flota. Salidas Programa de mantenimiento adaptado a la frecuencia y operación del vehículo Febrero de 2017 36 Etapa 2 Análisis de periodos de reposición por tipo de modelo Entradas 1. Historial de mantenimiento por reconstrucción (muestreo etapa 1): o Fecha de entrada y salida al taller. o Odómetro de entrada al taller (km). 2. Planes de mantenimiento adaptados: servicios A, B, C, D. o ¿Variación en la frecuencia por grupo de edad? 3. Reportes de evaluación de desempeño del personal de mantenimiento: o Evaluaciones. 4. Costo de disposición 5. Normas de reposición: o Edad. o Desgaste de la unidad. o Homogeneización del parque vehicular. o Costo de disposición vs. costo de reposición Proceso 1. Normas de reposición: o Edad. o Desgaste de la unidad. o Homogeneización del parque vehicular. o Costo de disposición vs. costo de reposición. 2. De acuerdo con las normas de reposición evaluar y determinar las necesidades de reposición de vehículos. Salidas Política de reposición y estructura del parque vehicular Criterio: o Si hay cambios en la estructura vehicular es necesario modificar el programa adaptado de mantenimiento. Febrero de 2017 37 Etapa 3 Calcular el costo de disposición de mantenimiento interno vs. mantenimiento externo Entradas 1. Programa de mantenimiento adaptado: o Costo de refacciones/partes/fluidos. o Costo de mano de obra. 2. Costos fijos: o Costos fijos del vehículo. o Costos fijos del taller* (* cuando se hace el cálculo del costo de disposición de mantenimiento externo, no se toman en cuenta). o Parte fija del salario integrado del operador. 3. Utilidad promedio por día del vehículo. 4. Tiempo de inmovilización técnica del mantenimiento interno por tipo de servicio en días completos. 5. Precio del mantenimiento externo por tipo de intervención. 6. Tiempo de inmovilización técnica del mantenimiento externo por tipo de servicio en días completos. Proceso A. Costo de disposición interno en función de (4): f(t)= (1) + (2) + (3) * (4) B. Costo de disposición externo en función de (6): f(t)= (2*) + (3) + (5) * (6) Salidas Costos de disposición internos y externos por tipo de mantenimiento. Criterio: o Mantenimiento interno cuando (A) < (B) o Mantenimiento externo cuando (A) > (B) Febrero de 2017 38 Etapa 4 Evaluar la calidad de la reparación en el taller interno Entradas 1. Selección de bitácoras de servicios de mantenimiento (mismo muestreo que en la etapa 1). 2. Historial de mantenimiento. Proceso 3. A partir del historial de mantenimiento, evaluar los siguientes indicadores de desempeño: o Fallas no detectadas durante el mantenimiento preventivo. o Fallas recurrentes. o Adherencia a la programación. Salidas Evaluación de la calidad del mantenimiento interno. Criterio: o Mantenimiento interno cuando los indicadores de desempeño son satisfactorios: las fallas y retrasos no son atribuibles al personal o a las refacciones. Cuando se detectan los motivos y es posible tomar acciones para corregirlos. o Mantenimiento externo cuando las fallas y los retrasos son atribuibles al personal o a las refacciones y no es posible corregirlos, o las acciones para corregirlos no han dado resultados. Febrero de 2017 39 Etapa 5 Evaluar la infraestructura del taller interno Entradas 1. Capacidad instalada actual: o Planos. o Inventario. 2. Infraestructura necesaria: o Instalaciones y equipos de acuerdo al mantenimiento adaptado. Proceso 1. Por sección del taller analizar: o Horas de uso del equipamiento.
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